(PhysOrg.com) -- Gli scienziati dell'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti e del Medical Center dell'Università di Chicago stanno scuotendo il mondo della scienza dei materiali e della ricerca sul cancro sulla copertina del numero di febbraio 2010 della rivista Materiali della natura .
Il cancro al cervello è notoriamente difficile da trattare con i metodi standard di lotta contro il cancro, quindi gli scienziati hanno guardato al di fuori della medicina standard e ai nanomateriali come alternativa al trattamento.
"La nostra missione è sviluppare materiali "intelligenti" avanzati con proprietà uniche, " ha detto Elena Rozhkova, un nanoscienziato con il Centro di Argonne per i materiali su nanoscala. "Questi sforzi sono diretti al miglioramento della qualità della vita nazionale, compresa la creazione di nuove tecnologie mediche".
Un team di scienziati, compresa Rozhkova, Dong Hyum Kim, Valentin Novosad, Tijana Rajh e Samuel Bader di Argonne, e Maciej Lesniak e Ilya Ulasov del Brain Tumor Center dell'Università di Chicago, ha sviluppato una tecnica che utilizza microdischi di ferro-nichel placcati in oro collegati ad anticorpi per la ricerca del cancro al cervello per combattere il cancro. I microdischi sono un esempio di materiale nanomagnetico e possono essere utilizzati per sondare la meccanica cellulare e attivare canali ionici meccanosensibili, così come per far progredire le terapie contro il cancro.
I dischi possiedono uno stato fondamentale di spin-vortice e rimangono dormienti sulla cellula cancerosa fino a quando non viene applicato un piccolo campo magnetico alternato e i vortici si spostano, creando un'oscillazione. L'energia dall'oscillazione viene trasferita alla cellula e innesca l'apoptosi, o "suicidio cellulare".
Poiché gli anticorpi sono attratti solo dalle cellule tumorali del cervello, il processo lascia le cellule sane circostanti illese. Questo li rende diversi dai metodi tradizionali di trattamento del cancro, come la chemioterapia e le radiazioni, che influenzano negativamente sia il cancro che le cellule sane normali.
"Siamo molto entusiasti di questa fusione di materiali e scienze della vita, ma siamo ancora nelle primissime fasi della ricerca, " ha detto lo scienziato dei materiali Valentyn Novosad. "Stiamo pianificando di iniziare presto i test sugli animali, ma siamo a diversi anni di distanza dalle prove umane. Tutto è ancora sperimentale".
Insieme alla continua sperimentazione e ricerca del trattamento, gli scienziati devono anche esaminare eventuali effetti collaterali che sono stati finora invisibili in laboratorio.
"L'uso di nanomateriali per la cura del cancro non è un concetto nuovo, ma la capacità di uccidere le cellule senza danneggiare le cellule sane circostanti ha un potenziale incredibile, " ha detto Rozhkova. "Un argomento del genere può essere affrontato solo con l'esperienza di discipline nettamente diverse come la fisica, chimica, biologia e nanotecnologia e possono avere un grande impatto in importanti aree della scienza e delle moderne tecnologie avanzate."
